Проривна технологія очищає воду, використовуючи силу сонячного світла

Глобальна дослідницька команда змогла перетворити солонувату і морську воду в безпечну, чисту питну воду за менш ніж 30 хвилин за допомогою металоорганічних каркасів (MOF) та сонячного світла.

У відкритті, яке могло б забезпечити питною водою мільйони людей у ​​всьому світі, дослідники не тільки змогли фільтрувати шкідливі частинки з води та генерувати 139,5 л чистої води на кілограм МФ в день, але й виконували це завдання енергією більше -ефективніший спосіб, ніж існуючі практики опріснення.

Всесвітня організація охорони здоров’я припускає, що питна вода хорошої якості повинна мати загальний розчинний твердий продукт (TDS) <600 частин на мільйон (проміле). Дослідники змогли досягти показника TDS у розмірі <500 ppm всього за 30 хвилин і відновити MOF для повторного використання протягом чотирьох хвилин під сонячним промінням.

Це перше у світі дослідження було опубліковане в престижному журналі Сталий розвиток природи.

Провідний автор професор Хуантінг Ванг з кафедри хімічної інженерії в університеті Монаш в Австралії заявив, що ця робота відкрила новий напрямок для розробки стимулюючих матеріалів для енергоефективного та сталого опреснення та очищення води.

"Очищення води використовується для подолання дефіциту води в усьому світі. Завдяки наявності солонуватої та морської води та через те, що процеси знесолення є надійними, очищену воду можна інтегрувати в існуючі водні системи з мінімальними ризиками для здоров'я", — сказав професор Ван.

"Однак процеси термічного опріснення шляхом випаровування є енергоємними, а інші технології, такі як зворотний осмос, мають ряд недоліків, включаючи високу витрату енергії та використання хімічних речовин при очищенні мембрани та дехлорування.

"Сонячне світло — найпоширеніший та поновлюваний джерело енергії на Землі. Наша розробка нового процесу знесолення на основі адсорбенту за рахунок використання сонячного світла для регенерації забезпечує енергоефективне та екологічно стійке рішення для знесолення".

Металоорганічні каркаси — це клас сполук, що складається з іонів металів, які утворюють кристалічний матеріал з найбільшою площею поверхні будь-якого відомого матеріалу. Насправді МО настільки пористі, що можуть помістити всю чайну ложку на всю поверхню футбольного поля.

Дослідницька група створила спеціалізований Міністерство фінансів під назвою PSP-MIL-53. Це було синтезовано шляхом введення полі (спіропіран акрилату) (PSP) у пори MIL-53 — спеціалізованого МФ, відомого своїми дихальними ефектами та переходами при адсорбції молекул, таких як вода та вуглекислий газ.

Дослідники продемонстрували, що PSP-MIL-53 здатний давати 139,5 л прісної води на кілограм MOF в день при низькому споживанні енергії. Це відбулося від знесолення 2,233 проміле води, що видобувалася з річки, озера чи водоносного горизонту.

Професор Ван сказав, що це підкреслює довговічність та стійкість використання цього МФ для майбутніх розчинів для чистої води.

"Це дослідження успішно продемонструвало, що фотовідповідальні міністерства фінансів є перспективним, енергоефективним та стійким адсорбентом для знесолення", — сказав професор Ван.

"Наша робота забезпечує новий захоплюючий маршрут для розробки функціональних матеріалів для використання сонячної енергії для зменшення енергетичного попиту та покращення стійкості опріснення води.

"Ці МФ, що реагують на сонячне світло, потенційно можуть бути додатково функціоновані для низькоенергетичних та екологічно чистих способів видобутку корисних копалин для сталого видобутку та інших застосувань, пов'язаних із цим".

Facebook Comments